本發(fā)明屬于導(dǎo)衛(wèi)導(dǎo)輪技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高精度導(dǎo)衛(wèi)總成的滾動導(dǎo)輪制備方法。
背景技術(shù)：
隨著軋制速度的提高，滑動導(dǎo)衛(wèi)裝置逐漸被導(dǎo)輪所取代。出于導(dǎo)輪工作條件惡劣，因此要求導(dǎo)輪既要有較高的韌性、抗熱疲勞性、耐蝕以及抗氧化能力，又要具有高硬度和耐麼性。
導(dǎo)輪是在熱軋棒材生產(chǎn)線中消耗量較大的重要備件，是軋鋼導(dǎo)衛(wèi)總成中的關(guān)鍵部件，影坰著軋機作業(yè)率等技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。使用的很多導(dǎo)衛(wèi)件耐熱性能不足，出現(xiàn)粘鋼等現(xiàn)象，還有一些工藝件耐磨性、熱疲勞性能不好，影響了使用壽命以及軋材質(zhì)量。
硬度磨損的物理本質(zhì)是一種特殊形式的斷裂過程，發(fā)生在磨損件的表層和亞表層。在考慮硬度值時，不能簡單認(rèn)為硬度越高耐磨性越好，要充分考慮其在各種狀態(tài)下的硬度。比如:工作過程中由于表面硬化或軟化而改變了的硬度；由于與高溫軋件接觸而使表面溫度升高，要考慮髙溫硬度。
韌性滾動導(dǎo)輪的斷裂一般為脆性斷裂。為防止脆斷的發(fā)生，要不斷提高材料的抗斷裂能力。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種高精度導(dǎo)衛(wèi)總成的滾動導(dǎo)輪制備方法，通過以Cr12MoV、1Cr18Ni9Ti、WC粉末、陶瓷粉末和1Cr18Mn8Ni5N作為成分的主料，通過添加金屬鋁、RE、硼鐵、氮化鉻鐵、硅鈣鋇合金、稀土鎂硅鐵合金和鈦鐵在高溫下整體熔化得到高硬度、高韌性的導(dǎo)輪，再經(jīng)過滲氮處理，提高表面的耐摩擦性能。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
本發(fā)明為一種高精度導(dǎo)衛(wèi)總成的滾動導(dǎo)輪制備方法，包括如下步驟：
步驟一，原料配置：該滾動導(dǎo)輪采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～45％的Cr12MoV冷作模具鋼廢料、10～15％的1Cr18Ni9Ti、2～5％的WC粉末、1～2％的陶瓷粉末、10～15％的1Cr18Mn8Ni5N、1.0～1.5％的金屬鋁、0.5～0.82％的RE、1.0～1.2％的硼鐵、1.8～2.0％的氮化鉻鐵、1.6～1.8％的硅鈣鋇合金、0.6～0.8％的稀土鎂硅鐵合金和0.3～0.5％的鈦鐵配料，余量為Q235廢鋼；
步驟二，熔煉：將步驟一中的Cr12MoV、1Cr18Ni9Ti、WC粉末、陶瓷粉末、1Cr18Mn8Ni5N和鈦鐵，在中頻感應(yīng)電爐內(nèi)混合加熱熔化；鋼水溫度達(dá)到1630～1750℃時，停止加熱，室溫靜置30-60min后，加入余下的金屬鋁、RE、硼鐵、氮化鉻鐵、硅鈣鋇合和稀土鎂硅鐵合金，加熱，使鋼水溫度達(dá)到1760～1780℃時，停止加熱，室溫靜置1-2h后，出爐入澆包；
步驟三，鑄造及粗加工：當(dāng)鋼水溫度降至1450～1470℃時，將鋼水澆入鑄型，得到導(dǎo)輪毛坯，導(dǎo)輪毛坯經(jīng)清砂、去澆冒口處理后，入爐加熱至880～920℃，保溫4～6小時后，爐冷至溫度低于500℃后空冷至室溫，然后進行粗加工；
步驟四，熱處理：將粗加工后的導(dǎo)輪繼續(xù)入爐加熱至1020～1050℃，保溫2～4小時后，進行機械精加工；在溫度為100～150℃的淬火油池中淬火冷卻40～60分鐘，隨后在200～220℃回火保溫8～10小時，出爐空冷至室溫；
步驟五，滲氮處理：將步驟四處理后的導(dǎo)輪表面進行滲氮，連續(xù)進行2-3次，每次滲氮溫度降低5℃。
進一步地，所述的氮化鉻鐵的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Cr：50～53％，N：2.0～2.5％，C：≤0.1％，Si：≤2.5％，P：≤0.03％，S：≤0.04％，余量為Fe。
進一步地，所述的硅鈣鋇合金的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Si：30～35％，Ca：15～19％，Ba：13～18％，C：≤0.8％，P：≤0.04％，S：≤0.06％，余量為Fe。
進一步地，所述的稀土鎂硅鐵合金的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Re：6.0～8.0％，Mg：7.0～9.0％，Ca：≤3.0％，Si：38～44％，Mn：≤2.0％，Ti：≤1.0％，余量為Fe。
進一步地，所述的鈦鐵的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Ti：38～42％，Al：3～6％，Si：2.0～4.5％，Mn：0.5～1.5％，C：≤0.1％，P：≤0.1％，S：≤0.06％，余量為Fe。
進一步地，所述Cr12MoV冷作模具鋼廢料的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：1.45～1.70％，Si：≤0.40％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：1.00～2.50％，Ni：≤0.25％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
進一步地，所述1Cr18Ni9Ti不銹鋼的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：1.45～1.70％，Ti：3.15～3.30％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：3.50～5.350％，Ni：1.5～2.10％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
進一步地，所述1Cr18Mn8Ni5N不銹鋼的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：0.45～0.70％，Mn：2.15～2.30％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：5.50～8.50％，Ni：2.5～2.80％，Cu：≤0.30％，N：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
本發(fā)明具有以下有益效果：
1、本發(fā)明的導(dǎo)輪以Cr12MoV、1Cr18Ni9Ti、WC粉末、陶瓷粉末和1Cr18Mn8Ni5N作為成分的主料，通過添加金屬鋁、RE、硼鐵、氮化鉻鐵、硅鈣鋇合金、稀土鎂硅鐵合金和鈦鐵在高溫下整體熔化得到高硬度、高韌性的導(dǎo)輪。
2、本發(fā)明的導(dǎo)輪表面再經(jīng)過滲氮處理，提高表面的耐摩擦性能，從而提高導(dǎo)輪的使用壽命，而且，高硬度、高韌性的性質(zhì)提高了加工鋼材時的精度。
當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例一
一種高精度導(dǎo)衛(wèi)總成的滾動導(dǎo)輪制備方法，如下步驟：
步驟一，原料配置：該滾動導(dǎo)輪采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％的Cr12MoV冷作模具鋼廢料、10％的1Cr18Ni9Ti、2％的WC粉末、1％的陶瓷粉末、10％的1Cr18Mn8Ni5N、1.0％的金屬鋁、0.5％的RE、1.0％的硼鐵、1.8％的氮化鉻鐵、1.6％的硅鈣鋇合金、0.6％的稀土鎂硅鐵合金和0.3％的鈦鐵配料，余量為Q235廢鋼。
其中，氮化鉻鐵的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Cr：50～53％，N：2.0～2.5％，C：≤0.1％，Si：≤2.5％，P：≤0.03％，S：≤0.04％，余量為Fe。
其中，硅鈣鋇合金的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Si：30～35％，Ca：15～19％，Ba：13～18％，C：≤0.8％，P：≤0.04％，S：≤0.06％，余量為Fe。
其中，稀土鎂硅鐵合金的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Re：6.0～8.0％，Mg：7.0～9.0％，Ca：≤3.0％，Si：38～44％，Mn：≤2.0％，Ti：≤1.0％，余量為Fe。
其中，鈦鐵的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Ti：38～42％，Al：3～6％，Si：2.0～4.5％，Mn：0.5～1.5％，C：≤0.1％，P：≤0.1％，S：≤0.06％，余量為Fe。
其中，Cr12MoV冷作模具鋼廢料的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：1.45～1.70％，Si：≤0.40％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：1.00～2.50％，Ni：≤0.25％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
其中，1Cr18Ni9Ti不銹鋼的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：1.45～1.70％，Ti：3.15～3.30％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：3.50～5.350％，Ni：1.5～2.10％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
其中，1Cr18Mn8Ni5N不銹鋼的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：0.45～0.70％，Mn：2.15～2.30％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：5.50～8.50％，Ni：2.5～2.80％，Cu：≤0.30％，N：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
步驟二，熔煉：將步驟一中的Cr12MoV、1Cr18Ni9Ti、WC粉末、陶瓷粉末、1Cr18Mn8Ni5N和鈦鐵，在中頻感應(yīng)電爐內(nèi)混合加熱熔化；鋼水溫度達(dá)到1630～1750℃時，停止加熱，室溫靜置30-60min后，加入余下的金屬鋁、RE、硼鐵、氮化鉻鐵、硅鈣鋇合和稀土鎂硅鐵合金，加熱，使鋼水溫度達(dá)到1760～1780℃時，停止加熱，室溫靜置1-2h后，出爐入澆包；
步驟三，鑄造及粗加工：當(dāng)鋼水溫度降至1450～1470℃時，將鋼水澆入鑄型，得到導(dǎo)輪毛坯，導(dǎo)輪毛坯經(jīng)清砂、去澆冒口處理后，入爐加熱至880～920℃，保溫4～6小時后，爐冷至溫度低于500℃后空冷至室溫，然后進行粗加工；
步驟四，熱處理：將粗加工后的導(dǎo)輪繼續(xù)入爐加熱至1020～1050℃，保溫2～4小時后，在溫度為100～150℃的淬火油池中淬火冷卻40～60分鐘，隨后在200～220℃回火保溫8～10小時，出爐空冷至室溫；
步驟五，滲氮處理：將步驟四處理后的導(dǎo)輪表面進行滲氮，連續(xù)進行2次，每次滲氮溫度降低5℃。
采用低含量的合金成分Cr12MoV、1Cr18Ni9Ti、WC粉末、陶瓷粉末、1Cr18Mn8Ni5N、金屬鋁、RE、硼鐵、氮化鉻鐵、硅鈣鋇合金、稀土鎂硅鐵合金和鈦鐵配料，余量為Q235廢鋼；獲得的導(dǎo)輪品質(zhì)在進鋼速度180-200m/s的范圍，進行100h的測試，實驗結(jié)果，導(dǎo)輪表面出現(xiàn)損傷。
實施例二
一種高精度導(dǎo)衛(wèi)總成的滾動導(dǎo)輪制備方法，如下步驟：
步驟一，原料配置：該滾動導(dǎo)輪采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42％的Cr12MoV冷作模具鋼廢料、12％的1Cr18Ni9Ti、2.5％的WC粉末、1.2％的陶瓷粉末、12％的1Cr18Mn8Ni5N、1.25％的金屬鋁、0.7％的RE、1.1％的硼鐵、1.9％的氮化鉻鐵、1.7％的硅鈣鋇合金、0.7％的稀土鎂硅鐵合金和0.4％的鈦鐵配料，余量為Q235廢鋼。
其中，氮化鉻鐵的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Cr：50～53％，N：2.0～2.5％，C：≤0.1％，Si：≤2.5％，P：≤0.03％，S：≤0.04％，余量為Fe。
其中，硅鈣鋇合金的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Si：30～35％，Ca：15～19％，Ba：13～18％，C：≤0.8％，P：≤0.04％，S：≤0.06％，余量為Fe。
其中，稀土鎂硅鐵合金的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Re：6.0～8.0％，Mg：7.0～9.0％，Ca：≤3.0％，Si：38～44％，Mn：≤2.0％，Ti：≤1.0％，余量為Fe。
其中，鈦鐵的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Ti：38～42％，Al：3～6％，Si：2.0～4.5％，Mn：0.5～1.5％，C：≤0.1％，P：≤0.1％，S：≤0.06％，余量為Fe。
其中，Cr12MoV冷作模具鋼廢料的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：1.45～1.70％，Si：≤0.40％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：1.00～2.50％，Ni：≤0.25％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
其中，1Cr18Ni9Ti不銹鋼的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：1.45～1.70％，Ti：3.15～3.30％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：3.50～5.350％，Ni：1.5～2.10％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
其中，1Cr18Mn8Ni5N不銹鋼的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：0.45～0.70％，Mn：2.15～2.30％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：5.50～8.50％，Ni：2.5～2.80％，Cu：≤0.30％，N：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
步驟二，熔煉：將步驟一中的Cr12MoV、1Cr18Ni9Ti、WC粉末、陶瓷粉末、1Cr18Mn8Ni5N和鈦鐵，在中頻感應(yīng)電爐內(nèi)混合加熱熔化；鋼水溫度達(dá)到1630～1750℃時，停止加熱，室溫靜置30-60min后，加入余下的金屬鋁、RE、硼鐵、氮化鉻鐵、硅鈣鋇合和稀土鎂硅鐵合金，加熱，使鋼水溫度達(dá)到1760～1780℃時，停止加熱，室溫靜置1-2h后，出爐入澆包；
步驟三，鑄造及粗加工：當(dāng)鋼水溫度降至1450～1470℃時，將鋼水澆入鑄型，得到導(dǎo)輪毛坯，導(dǎo)輪毛坯經(jīng)清砂、去澆冒口處理后，入爐加熱至880～920℃，保溫4～6小時后，爐冷至溫度低于500℃后空冷至室溫，然后進行粗加工；
步驟四，熱處理：將粗加工后的導(dǎo)輪繼續(xù)入爐加熱至1020～1050℃，保溫2～4小時后，在溫度為100～150℃的淬火油池中淬火冷卻40～60分鐘，隨后在200～220℃回火保溫8～10小時，出爐空冷至室溫；
步驟五，滲氮處理：將步驟四處理后的導(dǎo)輪表面進行滲氮，連續(xù)進行3次，每次滲氮溫度降低5℃。
采用低含量的合金成分Cr12MoV、1Cr18Ni9Ti、WC粉末、陶瓷粉末、1Cr18Mn8Ni5N、金屬鋁、RE、硼鐵、氮化鉻鐵、硅鈣鋇合金、稀土鎂硅鐵合金和鈦鐵配料，余量為Q235廢鋼；獲得的導(dǎo)輪品質(zhì)在進鋼速度180-200m/s的范圍，進行100h的測試，實驗結(jié)果，導(dǎo)輪表面出現(xiàn)劃痕。
實施例三
一種高精度導(dǎo)衛(wèi)總成的滾動導(dǎo)輪制備方法，如下步驟：
步驟一，原料配置：該滾動導(dǎo)輪采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45％的Cr12MoV冷作模具鋼廢料、15％的1Cr18Ni9Ti、5％的WC粉末、2％的陶瓷粉末、15％的1Cr18Mn8Ni5N、1.5％的金屬鋁、0.82％的RE、1.2％的硼鐵、2.0％的氮化鉻鐵、1.8％的硅鈣鋇合金、0.8％的稀土鎂硅鐵合金和0.5％的鈦鐵配料，余量為Q235廢鋼。
其中，氮化鉻鐵的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Cr：50～53％，N：2.0～2.5％，C：≤0.1％，Si：≤2.5％，P：≤0.03％，S：≤0.04％，余量為Fe。
其中，硅鈣鋇合金的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Si：30～35％，Ca：15～19％，Ba：13～18％，C：≤0.8％，P：≤0.04％，S：≤0.06％，余量為Fe。
其中，稀土鎂硅鐵合金的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Re：6.0～8.0％，Mg：7.0～9.0％，Ca：≤3.0％，Si：38～44％，Mn：≤2.0％，Ti：≤1.0％，余量為Fe。
其中，鈦鐵的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Ti：38～42％，Al：3～6％，Si：2.0～4.5％，Mn：0.5～1.5％，C：≤0.1％，P：≤0.1％，S：≤0.06％，余量為Fe。
其中，Cr12MoV冷作模具鋼廢料的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：1.45～1.70％，Si：≤0.40％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：1.00～2.50％，Ni：≤0.25％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
其中，1Cr18Ni9Ti不銹鋼的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：1.45～1.70％，Ti：3.15～3.30％，Mn：≤0.40％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：3.50～5.350％，Ni：1.5～2.10％，Cu：≤0.30％，V：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
其中，1Cr18Mn8Ni5N不銹鋼的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：0.45～0.70％，Mn：2.15～2.30％，S：≤0.030％，P：≤0.030％，Cr：5.50～8.50％，Ni：2.5～2.80％，Cu：≤0.30％，N：0.15～0.30％，Mo：0.40～0.60％，余量為Fe。
步驟二，熔煉：將步驟一中的Cr12MoV、1Cr18Ni9Ti、WC粉末、陶瓷粉末、1Cr18Mn8Ni5N和鈦鐵，在中頻感應(yīng)電爐內(nèi)混合加熱熔化；鋼水溫度達(dá)到1630～1750℃時，停止加熱，室溫靜置30-60min后，加入余下的金屬鋁、RE、硼鐵、氮化鉻鐵、硅鈣鋇合和稀土鎂硅鐵合金，加熱，使鋼水溫度達(dá)到1760～1780℃時，停止加熱，室溫靜置1-2h后，出爐入澆包；
步驟三，鑄造及粗加工：當(dāng)鋼水溫度降至1450～1470℃時，將鋼水澆入鑄型，得到導(dǎo)輪毛坯，導(dǎo)輪毛坯經(jīng)清砂、去澆冒口處理后，入爐加熱至880～920℃，保溫4～6小時后，爐冷至溫度低于500℃后空冷至室溫，然后進行粗加工；
步驟四，熱處理：將粗加工后的導(dǎo)輪繼續(xù)入爐加熱至1020～1050℃，保溫2～4小時后，在溫度為100～150℃的淬火油池中淬火冷卻40～60分鐘，隨后在200～220℃回火保溫8～10小時，出爐空冷至室溫；
步驟五，滲氮處理：將步驟四處理后的導(dǎo)輪表面進行滲氮，連續(xù)進行3次，每次滲氮溫度降低5℃。
采用低含量的合金成分Cr12MoV、1Cr18Ni9Ti、WC粉末、陶瓷粉末、1Cr18Mn8Ni5N、金屬鋁、RE、硼鐵、氮化鉻鐵、硅鈣鋇合金、稀土鎂硅鐵合金和鈦鐵配料，余量為Q235廢鋼；獲得的導(dǎo)輪品質(zhì)在進鋼速度180-200m/s的范圍，進行100h的測試，實驗結(jié)果，導(dǎo)輪表面出現(xiàn)損傷，而且出現(xiàn)粘鋼現(xiàn)象。
在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。